5G 未来发展道路上的十大里程碑

2020-06-19 15:38:57 37

引言:2017 年,Qorvo 出版了第 1 版《5G 射频技术 For Dummies》。该书以通俗易懂的语言,帮助业界许多人士掌握了一些围绕 5G 技术的复杂概念。在之前,我们也做了《科普丨重新认识 5G》、《科普丨了解 5G 核心实现技术》、《科普丨发现 5G 的不同之处》、《科普丨介绍 5G 3GPP 全球频谱》、《科普丨深入了解 5G NR》和《科普丨探索射频前端技术》六篇报道。

 

今天,我们将给大家带来该系列的最后一篇文章,谈一下 5G 的未来。

目前看来,5G 在未来几年将出现许多变化,其中一个原因就是是技术仍在不断完善,另一个原因是人们对互联网和其他网络的利用方式不断变化。以下就是您能够期待的 5G 未来发展十大里程碑:

 

FR2 5G 毫米波

您从前几篇文章中已经看到,营运商和电话制造商正在通过毫米波技术加速发展 5G。FR2 高频毫米波带(高于 24 Ghz)不仅将扩大网络容量,还将增加无线用例,理论上 5G 传输速度将高达每秒 10 吉比特。由于毫米波带的传输距离远低于低频带,因此提供商们需要推出更多短距离蜂窝站点,以防止覆盖面上的缺口。


蜂窝物联网


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2018 年,爱立信公司报称,物联网设备的连接数量已超过手机连接数量。但这还只是冰山一角⸺爱立信公司预测到 2023 年,物联网连接数量将达到 35 亿个。物联网的普及和增长主要得益于行业专业化程度的提高,以及 3GPP 组织对蜂窝物联网技术的标准化。蜂窝网络几乎无处不覆盖,并且能够提供大部分最苛刻的物联网应用所需要的、无与伦比的可靠性、安全性及性能。

 

网络密致化

所谓“网络密致化”,是指网络变得越来越稠密⸺换句话讲,网络在一个给定区域内支持的用户和设备越来越多。网络用例逐年增多,并且随着自动驾驶汽车、网络化医疗及增强型移动宽带等未来用例的出现,网络密致化将呈现爆炸式增长。

为应对使用量的突发增长,高使用率地区的运营商们开始减少信号塔,转而部署小型蜂窝和其他集成射频天线单元,然后再连接到中央化基带资源。这种配置方式能够帮助提供商在使用量激增的情况下,继续满足 5G 对容量、数据率和连接性的需求。

 

大规模MIMO与天线阵列系统

大规模 MIMO 与天线阵列系统对于 5G 移动网络的大规模部署具有十分重要的意义。大规模 MIMO 和天线阵列系统大幅增加基站天线数量,增强上行链路和下行链路的性能,在遗产系统基础上进一步扩展了容量和数据率。天线阵列系统利用 MIMO 和波束赋形技术,提升最终用户的体验以及网络容量和覆盖率。

 

频谱集合

5G 必须能够支持大幅提高的移动宽带速度和较低延时。因此,需要更多频谱。在 FR1 和 FR2 频段范围内,新增的 5G 频谱将能提供大范围覆盖并且支持所有用例。关于 FR1 和 FR2 频段的更多信息,参见前面的文章。

 

车联万物通信

车联万物(V2X)通信是一个综合概念,既是指车对车(V2V)通信,也是指车对基础设施(V2I)通信。车联万物通信一经实施,它将能够实现车辆与周围环境之间的数据交换。

车联万物通信通过提供交通拥堵警告消息来提高交通效率,确保驾驶员/车辆的安全,还能通过自适应巡航控制技术和智能化交通管理来减少二氧化碳排放。

 

工业 4.0 与制造业

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无论是企业还是整个行业,都在面临持续不断的压力,他们需要完善质量、提升工厂效率、保持竞争力、增强安全性、完善安全措施、削减制造成本,同时还要保持利润能力。工业 4.0 将显著转变商品的生产和交付方式。工业 4.0 将促使工业向着智能化生产和灵活制造的方向发展。

 

无处不在的物联网

无论是对于消费者还是对于商业企业,物联网都越来越普及,从家用电器和安保系统,到工业机器人和街边路灯,物联网无处不在。近年来,云计算、人工智能、增强现实和安全保障进一步加快了物联网生态系统的发展。

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物联网 3GPP 标准同时包含大规模物联网通信和超可靠低延时关键通信。

今天 5G 网络将在 4G LTE 网络基础上部署,其中包括窄带物联网(NBIoT)。物联网将继续演进并且与 5G 无缝兼容,最终将建成大规模物联网,在一个网联世界里,物联网设备的数量将以数十亿计。

 

医疗行业与远程医疗

蜂窝营运商已跳上远程医疗的列车,他们正在帮助医疗行业提高网联程度,以传送实时数据。

5G 通过提供额外的带宽和连接性,扩展了远程医疗和远程家庭监控等技术的大范围应用的可能性。对于农村居民,医生远在数英里之外,带病远途求医是个难题。有了远程医疗和远程家庭监控,患者可以舒服地呆在家里接受救治。医护人员可以通过视频电话见到患者,在不用亲自出诊的情况下,提供基础护理或开出药方。

 

增强现实与虚拟现实

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未来的增强现实和虚拟现实技术都将依靠 5G。这两项前沿技术将虚拟数据叠加到现实世界,让计算机能够生成 3D 模拟图像或 3D 环境。

通过借助 5G 的速度和带宽,增强现实和虚拟现实技术将能为企业、城市、教育行业、零售行业、制造行业及医疗行业实现新的功能。例如,智能眼镜能够利用增强现实技术和混合现实技术(增强现实与现实生活的混合),为机修人员提供远程帮助。

 

另外,增强现实技术在零售行业也有巨大潜力,能够为零售企业提供新的客户互动方式。例如,增强现实技术能够让顾客看到自己考虑购买的商品(例如:台灯或沙发)在自己家里的样子。